Готовые билеты в PDF-формате (1123293), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Водородная связь осуществляется между электроотрицательнымиатомами (О, N, F, С1) с участием водорода, который образует ковалентную связь с одним изних. Природа водородной связи сложна и не сводится только к электростатическомупритяжению, хотя оно и дает значительный вклад в энергиюводородной связи. По данным структурного анализа кристаллов, расстояние междуэлектроотрицательными атомами, связанными водородной связью, обычно меньше вандер-ваальсовых радиусов соответствующих атомов примерно на 0,02-0,09 нм.
Значенияэнергии Н-связи лежат в пределах 12,6-33,6 кДж/моль.Электростатические взаимодействия. Этот вид взаимодействий дает вклад в энергиюводородных связей и играет важную самостоятельную роль в стабилизации биоструктур.Различные атомы в пептидных цепочках сильно различаются по характеру распределения наних зарядов. Взаимодействие частично заряженных атомов характеризуетсяэлектростатическим потенциалом, вид которого задается уравнением Uэл.стат =Sum(q_i*q_j/(εR_ij)).Энергия внутреннего вращения.
В нормальных условиях длины связей и валентные углы(между прилегающими связями) остаются практически постоянными, поскольку онииспытывают при обычных температурах лишь незначительные тепловые флуктуации.Остающиеся переменные, которые определяют конформацию полимерной молекулы,представляют собой углы поворота вокруг связей илиуглы внутреннего вращения φ_i. Это двугранные углымежду двумя плоскостями, образованными парами связей i— 1, i и i, i + 1.На риc показана в качестве примера полиметиленовая цепьв трансконформации, где все углы φ_i, внутреннеговращения атомов водорода СН-групп вокруг единичной i-связи равны нулю.Так как все длины связей и валентные углы остаются постоянными, то конфигурация главнойцепи определяется набором n-2 величин φ_2,φ_3,.., φ_(n-1) или {φ}.Таким образом, разные конформации получаются вследствие вращения атомных группвокруг отдельных единичных связей.
Принципиальным обстоятельством является то, чтовнутренние вращения связей не являются независимыми. Следовательно, энергию полимеранельзя представить в виде простой суммы энергий мономерных звеньев:поскольку взаимное влияние поворотов звеньев проявляется в зависимости E_j, не только отφ_i, φ_(i-1) и φ_(i+1). Влиянием более удаленных связей можно, вообще говоря, пренебречь.Отсюда следует, что энергия конформации E{ф} зависит от энергии взаимодействия соседнихзвеньев или от соседних углов вращения:,Поворотная изомерия. Различающиеся между собой устойчивые конформации,возникающие в результате поворотов вокруг единичных связей, называются поворотными изомерами.
Призначениях высоты барьеров около 12,5 кДж/моль частота перескоков между поворотнымиизомерами при комнатнойтемпературе составляет 10^10 c^-1, так что разделить поворотные изомеры в этом случаеневозможно. Поэтому целый ряд равновесных характеристик молекул (дипольный момент,сила вращения и пр.) есть результат усреднения по всем поворотным изомерам.
Однакоспектральные линии для них несколько различаются, так как проявляются за времена,меньшие времени жизни поворотного изомера. Впервые это было обнаружено Ф.Кольраушем (1932) с помощью спектров комбинационного светорассеяния.Определение конформационной энергии. Определение конформационной энергиибольших участков белковых структур весьма сложно.
Конформационная энергия молекулыпо формуле представляется суммой отдельных видов взаимодействий в попарноаддитивномприближении, когдакаждая пара атомов взаимодействует независимо от их внутримолекулярного окружения.оно связано с учетом всех взаимодействий.Активный транспорт — это перенос вещества из мест с меньшим значениемэлектрохимического потенциала в места с его большим значением. Активный транспорт вмембране сопровождается ростом энергии Гиббса, он не может идти самопроизвольно, атолько в сопряжении с процессом гидролиза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), то естьза счет затрат энергии, запасенной в макроэргических связях АТФ.Активный транспор вещест через биологические мембраны имеет огромное значение. Засчет активного транспорта в организме создаются градиент концентраций, градиентэлектрических потенциалов, градиент давления и т.д., поддерживающие жизненныепроцессы, то есть с точки зрения термодинамики активный перенос удерживает организм внеравновесном состоянии, поддерживает жизнь.Электрогенный ионный насосСогласно современным представлениям, в биологическихмембрана имеются ионные насосы, работающие за счет свободной энергии гидролиза АТФ,— специальные системы интегральных белков (транспортные АТФазы).
В настоящее времяизвестно три типа электрогенных ионных насосов, осуществляющих активный перенос ионовчерез мембрану. Перенос ионов транспортными АТФазами происходит вследствиесопряжения процессов переноса с химическими реакциями, за счет энергии метаболизмаклеток.Пр работе К+-Na+-АТФазы за счет энергии, освобождающейся при гидролизе каждоймолекулы АТФ, в клетку переносится два иона калия и одновременно из клеткивыкачиваются три иона натрия. Таким образом, создается повышенная по сравнению смежклеточной средой концентраци в клетке ионов калия и пониженная натрия, что имеетогромное физиологическое значение.В Са2+-АТФазе за счет энергии гидролиза АТ переносятся два иона кальция, а в Н+-помпе два протона. Молекулярный механизм работы ионных АТФаз до конца неизучен.
Тем неменее прослеживаются основные этапы этого сложного ферментативного процесса. В случаеК+-Na+-АТФазы (обозначим её для краткости Е) насчитывается семь этапов переноса ионов,сопряженных с гидролизом АТФ. Обозначения Е1 и Е2 соответствуют расположениюактивного центр фермента на внутренней поверхности мембраны соответственно(аденозиндифосфат - АДФ, неорганическиц фосфат - Р, звездочкой обозначен активныйкомплекс):1) Е + АТ -> Е*АТФ,2) Е*АТФ + 3Na -> [Е*АТФ]*Nа33) [Е*АТФ]*Nа3- > [Е1 - P]*Na3 + АДФ4) [Е1 - P]*Na3- > [Е2 - P]*Na35) [Е2 - P]*Na3 + 2K > [Е2 - Р]*К2 + 3Na6) [Е2-Р]*К2->[E1-P]*K2+3Na7) [Е -P]*К2 ->E + Р + 2К.На схеме видно, что ключевым этапом работы фермент являются: 1) образование комплексаферментов с АТФ на внутренней поверхности мембраны (эта реакция активируется ионамимагния); 2) связывание комплексом трех ионов натрия; 3) фосфорилирование фермента собразованием аденозиндифосфата; 4) переворот (флип-флоп) фермента внутри мембраны;5) реакция ионного обмена натрия на калий, происходящая навнешней поверхности мембраны; 6) обратный переворот ферментного комплекса спереносом ионов калия внутрь клетки 7) возвращение фермента в исходное состояние сосвобождением ионов кали и неорганического фосфата (Р).
Таким образом, за полный циклпроисходят выбросиз клетки трехионов натрия,обогащениецитоплазмы двумяионами калия игидролиз одноймолекул АТФ2. Противолучевые химические средства. Классификация. Механизмы действия.Показатели эффективности. Фактор изменения дозы. Примеры. Понятиеидеального радиопротектора.Термин «радиопротекторы» применяют в отношении тех химических соединений, которыепроявляют эффективность только при введении ДО ОБЛУЧЕНИЯ. Поэтому их также называютхимическими радиопрофилактическими средствами (химическими радиозащитнымисредствами)Вещества, которые снижают радиационной поражение при введении ПОСЛЕ ОБЛУЧЕНИЯназывают радиотерапевтическими средствами.
Однако правильнее использовать термин«терапевтические противолучевые средства».Наибольшую эффективность радиопротекторы проявляют при введении за 10-30 минут дооблучения. При введении после облучения эти вещества обычно не вызывают увеличениеустойчивости к облучению.В качестве основного показателя эффективности действия радиопротекторов используют т.н."фактор изменения дозы" (ФИД; англ. Dose Modification Factor, DMF), равный отношениюполулетальных доз при введении радиопротектора и без радиопротектора:Классификацию радиопротекторов обычно проводят по следующим принципам:• по эффективности (по величине ФИД),• по механизмам действия,• по химической структуре или наличию определенных химических групп,• по длительности действия,• по происхождению (искусственно синтезированные или природного происхождения),В зависимости от значения ФИД радиопротекторы подразделяют на:•слабые радиопротекторы – ФИД < 1.2;•умеренные радиопротекторы – 1.2 < ФИД < 1.5;•сильные радиопротекторы – ФИД > 1.5.Наиболее эффективные радиопротекторы имеют значения ФИД от 2.0 до 2.7 в отношениикроветворного синдрома (при облучении мышей рентгеновским или γ-излучением).Эффективность радиопротекторов снижается с увеличением линейной передачи энергии(ЛПЭ) излучения.
Радиопротекторы против α-излучения не существуют.Значения ФИД для противолучевых средств, эффективных при введении после облучения,почти никогда не превышают 1.3.Еще одна характеристика эффективности радиопротекторов: Терапевтический индекс.Терапевтический индекс (ТИ, англ. TI) рассчитывается как соотношение токсической дозыпрепарата (обычно СД50, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
